JPH0751645B2 - 燐トリスラクタムから成る熱可塑性樹脂ブレンドのための相溶化剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 背景 1.発明の分野 本発明は新規な化合物、特に燐トリスラクタム類（phos
phoroustrislactams）、特に燐トリスカプロラクタムか
ら成る熱可塑性樹脂ブレンドのための相溶化剤に関す
る。

2.先行技術の説明 いわゆる「配合ポリマー」を含む強化プラスチックは産
業界に広範囲な用途を見い出している。典型的に、これ
の物質は２種類以上の成分物質、例えば２種類以上のポ
リマーを含む、又はポリマーと非ポリマー物質とを含
み、理想的には幾つかの成分の有利な特徴を有するべき
であり、不利な性質を全く有さない組成物を形成する。
残念ながら、当該技術分野で周知のように、成分の好ま
しい特徴を提供し、同時に不利な性質を欠点として有さ
ない配合ポリマー物質はめったに得られない。このよう
な有用な種類の物質の例には、良好な耐溶剤性、加水分
解安定性、耐摩耗性及び一般に良好な機械的強度を有す
るポリアミド類があるが、ポリアミド類は周知のよう
に、吸水性が大きく、常温でのクリープ性能が不良であ
るために、水性又は湿った環境での使用には不十分な物
質である。また、それらの結晶構造のために有用な機械
的性質を特徴とし、寸法安定性であるポリアルキレンテ
レフタレート類、特にポリエチレンテレフタレート
（“PET"）とポリブチレンテレフタレート（“PBT"）も
存在するが、これらは低いガラス転移温度「T_g」をも有
し、従って、低い加熱撓み温度を示す。他の種類の物質
には、高いガラス転移温度を有するが、ポリアルキレン
テレフタレートよりも不良な溶融加工性と耐溶剤性とを
有する、ポリフェニレンエーテル（“PPE"）と呼ばれ、
相互交換的にポリフェニレンオキシド（“PPO"）とも技
術上呼ばれる種類の物質がある。ポリアルキレンテレフ
タレートとPPEとのブレンドは相溶性を欠き、そのため
不良な性質を有し、それらの性質を改良するために相溶
化剤を必要とする。

一般に、ポリフェニレンエーテルとポリアミドの組成物
を、該組成物を相溶化し、その難燃特性を改良するよう
に作用する有機リン酸塩の存在下で配合するヨーロッパ
特許出願第０ 129 825号に述べられているような、配
合ポリマーの相溶性の改良と性質改良とのために、反応
性作用剤の使用により他の成分を含むコポリマー形成を
含めた、幾つかのアプローチが当該技術分野に知られて
おり、当該技術分野で提案されている。Sugio等の米国
特許第4,532,306号はポリフェニレンエーテル樹脂とポ
リ（イプシロン−カプロラクトン）とを含む組成物を述
べている。改良された組成物の形成に有用であると当該
技術分野で提案されている特定の成分には、特定用途を
見い出している新規なターポリマーを述べているHendri
ck等の米国特許第3,862,262号「ラクタムーポリオール
ーアシル ポリラクタム ターポリマー」のブレンド組
成物の成分並びに旭化成工業K.K.による1962年５月９日
出願の日本特許出願第18092−1962号「ピロリドンの重
合方法」にY.Akiyamaによって述べられている組成物の
成分がある。

ポリマーの種々な種類と、改良ポリマーブレンド形成の
好ましさとに限界があることは、改良されたポリマーブ
レンド組成物の形成に有効な相溶化剤としての用途を見
い出し、当該技術分野に今まで未知であった有益な効果
を提供する成分及び組成物が当該技術分野に依然として
必要であることを実証する。

概要 一つの実施態様において、本発明は 一般式［１］： 又は一般式［２］： ［式中、Ｘは少なくとも４個のCH₂モノマー反復単位か
ら11個までのCH₂モノマー反復単位を含む鎖を表す］ で表される燐トリスラクタムから成る熱可塑性樹脂ブレ
ンドのための相溶化剤に関する。

本発明の他の態様はこれらの新規な燐トリスラクタムの
製造方法である。

本発明のさらに他の態様は、CH₂モノマー反復単位数が
５であり、次式［３］： によって表される燐トリスカプロラクタムと、その製造
方法である。

本発明のさらに他の態様はラクタムと三ハロゲン化燐と
を不活性溶剤中、塩基の存在下において反応させること
を含む方法による新規な化合物の製造である。

本発明のさらに他の態様は、ポリフェニレンエーテル、
又はポリエステル、又はポリカーボネートを含むブレン
ドにおける燐トリスラクタムの使用である。

好ましい実施態様の説明 本発明によると、新規な燐トリスカプロラクタムは一般
に上記式［１］［式中、Ｘは炭素数４〜11のCH₂モノマ
ー反復単位鎖を表す］によって表される燐トリスカプロ
ラクタムを含み、さらに詳しくは上記式［３］によって
一般に表されるような新規な燐トリスカプロラクタムを
含む。これらの新規な化合物の製造では、適当なラクタ
ムは２−ピペリドン、カプロラクタム、及びラウロラク
タムを含む。これらの中で好ましいラクタムはカプロラ
クタムとピペリドンであり、これらの中でカプロラクタ
ムが最も好ましい。

必要な他の成分は三ハロゲン化燐、すなわち次式
［４］： ［式中、Ｙは塩素、臭素、フッ素及びヨウ素の内から選
択される］ によって一般に表される物質である。これらの三ハロゲ
ン化燐は当該技術分野に知られており、1967年にJohn W
iley ＆ Sonsによって発行された、L.FieserとM.Fieser
による「Reagents for Organic Synthesis」、873頁に
述べられているように、四塩化炭素中の赤燐の攪拌懸濁
液に、例えば臭化物のような、ハロゲンの１種以上を加
えることによって製造される。これらの物質の中で、三
塩化燐が好ましい。一つの製造方法では、これらの成分
を反応中にハロゲンが確実に置換されるような割合で配
合すべきであり、ハロゲンの確実な通常過剰なラクタム
を保証することによって達成される。これは、各三ハロ
ゲン化燐分子の３ハロゲンの各々がラクタムによって確
実に置換されるために、反応する三ハロゲン化燐各モル
に対して少なくとも３モルの適当なラクタムを用いるべ
きであることを意味する。

従って、ラクタム対三ハロゲン化燐のモル比は好ましく
は少なくとも3:1である。

三ハロゲン化燐とラクタムとを、テトラヒドロフラン又
は例えばジオキサン、グリム、ジグリム等のような他の
非プロトン性溶媒中のトリエチルアミンのような、有機
塩基溶液の存在下で反応させて、溶液、懸濁液又は分散
液を形成する。一般に、テトラヒドロフランの使用が、
この物質の容易な入手可能性のためとこの物質が後の単
離中のストリッピング操作によって容易に除去されるた
めに、好ましい。

反応は室温において、すなわち約20℃において行われ、
この反応を通して反応混合物は５〜30℃の温度範囲に維
持すべきである。この反応が発熱性であることが判明し
ており、このことはこのような反応が少量ですなわち実
験室ベンチトップで実施されるか又は大きなサイズの商
業的反応器で実施されるかのいずれであるかの反応条件
に適当な冷却手段を必要とする。従って、このような適
当な冷却手段が氷浴、冷却マントル、又は反応中の温度
上昇を制限する適当な方法でよいことが認められる。熱
量が三ハロゲン化燐の添加速度に比例することも分かっ
ており、従って、温度上昇が過度にならず、５〜25℃の
好ましい温度範囲内に維持されることを保証するよう
に、添加速度を調節することができることは明らかであ
る。

反応混合物の酸化と吸湿性とを防止するためには、反応
混合物を例えば窒素のような不活性ガスの存在下に維持
すべきである。さらに、反応プロセスを通して成分の均
一な分布を保証するために、反応混合物を充分に攪拌す
べきである。例えば一般に用いられるパドル式攪拌機の
ような攪拌手段が好ましい手段である。

本発明の新規な燐トリスカプロラクタムの一般的な製造
方法は下記の通りである：例えば窒素のような不活性ガ
スを導入することのできる、例えば三つ口フラスコのよ
うな、標準実験室ガラス器を用いて、ラクタムの測定し
た量を有機塩基溶液中に導入することができる。機械的
攪拌手段によって反応物質を充分に混合し、室温すなわ
ち約20℃に維持する。その後に、反応混合物が過熱され
ず、該混合物が約20℃に維持されることを保証するよう
に充分に低い速度において、三ハロゲン化燐を滴下しな
がら加える。三ハロゲン化燐の全てを加えた後に、他の
成分を添加せずに、三ハロゲン化燐の完全な消耗と反応
の成功とを保証するために充分な期間、反応混合物を攪
拌する。反応速度が添加速度に依存し、添加速度が反応
熱をも制御することを認識すべきである。これが意味す
ることは、反応混合物が充分な冷却手段によって低温に
維持され、完全な攪拌が与えられることが保証されるな
らば、反応速度が三ハロゲン化燐を加えて反応混合物を
形成するために必要な時間までほぼ等しく、かつ必要な
最低時間を決定することである。反応物質の完全な混合
を保証するために、任意に、三ハロゲン化燐を加えるた
めに用いられる時間にほぼ等しい期間、反応物質を反応
器に保持し、これに対してさらに攪拌を実施することも
できる。

続いて、２層を形成させるのに充分な、室温の水を反応
混合物に加え、反応混合物を絶えず攪拌する。その後
に、通常の分離ロートの使用を含む周知の方法によって
水相と有機相とを分離する。水相を捨て、有機相を10％
K₂CO₃溶液によって数回洗浄し、濾過して、反応中に形
成された固体を分離する。その後に、痕跡量の水性溶剤
又は有機溶剤の除去をも保証するために、濾過した固体
を例えばP₂O₃のような乾燥剤上で真空乾燥する。乾燥操
作には、適当な装置、少量用には実験室用乾燥器を、大
規模生産用にはより適当である回転乾燥器を用いること
ができる。

得られる固体物質は外観において一般に白色であり、小
粒子もしくはフレークとして、あるいは固体塊状物とし
て回収することができる。

意外にも、新規な燐カプロラクタムが、例えば燐（トリ
ス）ピロリドンのような、化学構造が類似した公知化合
物及び、化学構造が同じであると考えられるが、湿分又
は水の存在下で非常に不安定であると知られている関連
化合物に比べて、加水分解的に比較的安全であることを
本発明者は発見した。本発明のこの特徴は、同様な化合
物によってはそれらの加水分解的不安定性のために満た
されないような条件下でのこれらの化合物の使用を可能
にする顕著な特徴であり、新規組成物の製造方法におけ
る水性洗浄の使用によって実証される。本発明のこの特
徴はこのような水性洗浄後に例えば粉末のような乾燥形
でのそれらの回収可能性によっても実証される。

本発明の燐トリスラクタムはポリフェニレンエーテルと
１種以上のポリエステルとを含むブレンドを含めた、熱
可塑性樹脂のブレンドのための相溶化剤として用いられ
る。好ましい実施態様では、本発明の燐トリスラクタム
は、ポリフェニレンエーテル、ポリエステル及び機能性
化エラストマー及び／又は弾性ポリマーを含むブレンド
に用いられる。

説明のために、限定のためにではなく、PPEを誘導する
ために有用な、適切なフェノール化合物には、次式： ［式中、各Ｒは水素、ハロゲン、芳香族炭化水素、脂肪
族炭化水素、並びに第三アルファ炭素原子を含まない炭
化水素オキシラジカル、及び第三アルファ炭素原子を含
まず、ハロゲン原子とフェニル核との間に少なくとも２
個の炭素原子を含むハロ炭化水素とハロ炭化水素オキシ
ラジカルから成る群から選択される１価置換基を表し、
少なくとも１個のＲは水素である］ によって表される化合物がある。

好ましいポリフェニレンエーテルには、下記一般式： ［式中、ｎは50又は50を越える値を有し、Ｒは上記で定
義した通りである］ で示されるポリフェニレンエーテルがある。

例えば、限定のためにではなく、上記式によって適当に
表される幾つかのポリフェニレンエーテルには、 ポリ（２−エチル−６−エトキシー1,4−フェニレン）
エーテル、 ポリ（２−メトキシ−６−エトキシーフェニレン）エー
テル、 ポリ（2,6−ジラウリルー1,4−フェニレン）エーテル、 ポリ（2,6−ジブロモ−1,4−フェニレン）エーテル、 ポリ（2,6−ジフェニルー1,4−フェニレン）エーテル、 ポリ（2,6−ジエトキシー1,4−フェニレン）エーテル、 ポリ（２−エトキシー1,4−フェニレン）エーテル、 ポリ（2,6−ジメトキシー1,4−フェニレン）エーテル、 ポリ（２−メチルー６−フェニルー1,4−フェニレン）
エーテル、 ポリ（2,6−ジクロロー1,4−フェニレン）エーテル、 ポリ（２−クロロー1,4−フェニレン）エーテル、 並びにここでは特に挙げない、他の同様な組成物があ
る。

本発明によって用いられるポリエステルには、フェノー
ル／テトラクロラセン（tetrachlorathene）の60/40重
量％混合物中で測定した場合に0.3〜1.0dl/gの固有粘度
を有することを特徴とし、さらにカルボキシル又はヒド
ロキシル末端基を含む熱可塑性ポリエステル樹脂があ
る。任意に、例えばモノエステルの使用を介して末端基
にキャップを部分的に被せることができる。本発明と共
に用いるために好ましい熱可塑性ポリエステル樹脂はポ
リ（アルキレンテレフタレート）樹脂であり、ポリ（エ
チレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレー
ト）、ポリ（テトラメチレンテレフタレート）、ポリ
（アリーレンテレフタレート）並びにこれらのコポリマ
ー及び／又は混合物を含む。当該技術分野に公知である
ように、これらのポリエステル樹脂はテレフタル酸又は
その低級アルキルエステルとアルキレンジオールとの重
縮合によって得られる。例えば、ポリエチレンテレフタ
レート又はポリブチレンテレフタレートはエステル交換
反応に従ってジメチルテレフタレートとエチレングリコ
ール又は1,4−ブタンジオールとの重縮合によって製造
することができる。

本発明によるブレンドには、それにさらに特定の性質を
与えるために、種々な任意の成分を構成要素として配合
することもできる。優先的に用いられる構成要素であ
る、このような添加剤の１種の使用はポリエステル成分
の結晶化度を減ずるために用いられる物質である。この
ような物質の例には、ポリカーボネートとポリエステル
カーボネートとのホモポリマー及び／又はコポリマーが
ある。ポリカーボネートを含むポリマーとポリカーボネ
ート及びポリエステルカーボネートの例には、限定する
訳ではなく、ポリ（メタン ビス（４−フェニル）カー
ボネート）、ポリ（1,1−エタン ビス（４−フェニ
ル）カーボネート）、ポリ（2,2−プロパン ビス（４
−フェニル）カーボネート）、ポリ（1,1−ブタン ビ
ス（４−フェニル）カーボネート）、ポリ（2,2−ブタ
ン ビス（４−フェニル）カーボネート）、ポリ（1,1
−（１−フェニルエタン） ビス（４−フェニル）カー
ボネート）、ポリ（2,2−ブタン ビス（４−フェニ
ル）カーボネート、ポリ（ジフェニルメタン ビス（４
−フェニル）カーボネート）があり、これらは商業的ソ
ースから得られるか、又は公知の方法によって製造する
ことができる。このような商業的に入手可能な物質の例
には、General Electric Co.によって商品名Lexan（登
録商標）で販売されているポリカーボネート物質の種類
（family）がある。有用なポリエステルカーボネートの
他の例とそれらの製造方法は米国特許第4,156,069号と
第4,386,196号と第4,612,362号とに述べられている。こ
のようなカーボネート含有ポリマーはポリエステル成分
の結晶化度を減ずるのに役立つ。本発明の教示による
と、ポリエステル成分の結晶化度を充分に減ずることが
分かっている、このようなカーボネート含有ポリマー量
を用いることができる。しかし、カーボネート含有ポリ
マーの添加量は通常ポリエステルの総重量を基準にして
約５重量％〜約40重量％であり、好ましくはポリエステ
ルの約５重量％〜約35重量％であり、最も好ましくはポ
リエステルの約５重量％〜約25重量％である。

本発明の好ましい実施態様では、弾性を有するポリマー
を含めることができ、この場合にこのようなポリマーの
包含はこのようなブレンドから形成される物質の耐衝撃
性に有益な効果を及ぼす。この明細書と特許請求の範囲
とを通して、“機能性化エラストマー”なる用語は、弾
性を有し、以下で述べるように、物質の耐衝撃性に有益
な効果を及ぼすポリマーと理解される意味を有する。こ
のような弾性ポリマーは約4,000psi（276MPa）未満の、
好ましくは約20,000psi（138MPa）未満のASTM D−638引
張り弾性率を有すると定義される。このような弾性ポリ
マーの例はブロックコポリマー、グラフトコポリマー又
はランダムコポリマーであり、ポリマー鎖の一部をなす
か又はグラフトされるか又はポリマーの分枝としての反
応性モノマーから製造することができる。このような反
応性モノマーの幾つかの例には、ジエン類、不飽和カル
ボン酸並びに、エステルと無水物並びに不飽和エポキシ
ド部分含有成分を含めた、これらの誘導体がある。この
ような有用な弾性ポリマーの例には、説明のために、限
定のためにではなく、α−オレフィン含有コポリマー、
特にエチレンコポリマー、“アクリル酸イオノマー”と
して当該技術分野に公知のアクリル酸塩含有コポリマー
があり、該アクリル酸イオノマーは、説明のために、ナ
トリウムで中和されたエチレン／メタクリル酸、エチレ
ン／無水マレイン酸、エチレン／エチルアクリレート、
エチレン／グリシジルメタクリレート、エチレン／メチ
ルメタクリレート等を含む。弾性ポリマーの他の例に
は、天然ゴム、ニトリルゴム、ポリアクリレート、ブタ
ジエンポリマー、イソブチレン／イソプレン コポリマ
ー、スチレン／エチレン／プロピレン／ジエン コポリ
マー、アクリロニトリル／スチレン／ジエン コポリマ
ー、エチレン／スチレン／ジエン コポリマー、ブタジ
エン／スチレン コポリマー、スチレン／ブタジエン／
スチレン コポリマー、アクリロニトリル／ブタジエン
／スチレン コポリマー、例えばメチルメタクリレート
／ブタジエン／スチレン グラフトコポリマー、ポリア
ルキレンオキシドエラストマー、ポリ（ジメチル シロ
キサン）ゴム等のようなアクリル コアシェル ゴム、
ポリ（クロロプレン）、アクリロニトリル／ブタジエン
コポリマー、ポリ（イソブチレン）、イソブチレン／ブ
タジエン コポリマー、エチレン／プロピレン コポリ
マー、ポリネオプレン、エチレン／プロピレン／ブタジ
エン コポリマー、並びに完全な又は部分的な水素化、
酸化又はカルボキシル化誘導体がある。有用な弾性ポリ
マーは芳香族ビニルモノマー、オレフィン、アクリル
酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体から誘導されるモ
ノマー単位を含むことができる。これらの物質は商業的
ソースから得られるか又は当該技術分野に公知の方法に
よって製造することができる。有用な弾性ポリマーの他
の例とそれらの製造方法とは米国特許第4,315,086号と
第4,175,358号とに述べられている。好ましい弾性ポリ
マー（“ゴム”又は“ゴム状ポリマー”としても当該技
術分野に公知）はゴムと無水物との反応生成物であり、
無水マレイン酸を含むエラストマー；ゴムとグリシジル
メタクリレートとの反応生成物とその後の過マンガン酸
塩の使用によって行われる酸化の生成物；例えばアクリ
ル酸、メタクリル酸等のような、ペンダント カルンボ
ン酸官能基を有する不飽和モノマーの二重結合のグラフ
ト反応の生成物を含めた、カルボキシル化又はエポキシ
ド部分含有エラストマーである。特に好ましいゴムに
は、マレエート（maleated）のゴムがあり、特にこの場
合にゴムは“Ａ−Ｂ−A"構造の単純な三ブロックコポリ
マーであるか又は“［AB］_n"あり、式中“n"は２から10
までの整数であり、“A"は例えばスチレン又はビニルト
ルエンのようなポリビニル芳香族モノマーから誘導され
るブロックを表し、“B"は共役ジエンモノマー並びにそ
の水素化誘導体から誘導されるブロックである。これら
のエラストマーの多くはShell Chemical Co.から商品名
Kraton（登録商標）で商業的に入手可能である。

エラストマー物質は本発明によるブレンドの耐衝撃性を
改良するように機能し、エラストマー物質の添加量はブ
レンドの耐衝撃性を改良するような量である。ポリエス
テルとポリフェニレンエーテルとの重量を基準にして、
エラストマー物質は2.5％から25％まで、好ましくは３
％から18％まで、最も好ましくは上記基準の約５重量％
〜15重量％の量で存在する。

本発明によってブレンドに配合されうる、他の任意成分
には、例えばフィラー、衝撃改良剤、染料、着色剤、顔
料、可塑剤、離型剤、難燃剤、滴下抑制剤、酸化防止
剤、UV安定剤、離型剤、着色剤、静電防止剤、成核剤、
熱安定剤等のような物質がある。これらの任意成分はブ
レンドの製造中の適当な時点において混合物に加えるこ
とができ、当該技術分野に周知であるので、ここでは特
に述べない。これらの任意成分の全ては商業的に入手可
能である。本発明による組成物は、該組成物の成分、特
にPPE、ポリエステル及び燐トリスラクタムの完全な混
合を行うための現在知られている、今後さらに開発され
る技術又は方法によって製造される。例えば、このよう
な有用な方法は、成分が適当な溶剤中に溶解、懸濁又は
分散する溶液の形成を含み、この後に本発明の教示によ
る組成物を形成するために、生ずるブレンド組成物から
通常の方法によって溶剤が除去される。代替え方法は、
例えば粉末、ペレット、フレーク、プリル（prill）等
のような、乾燥粒状形の成分の乾式混和と、その後のPP
E又はポリエステルのいずれかの融点以上の温度にまで
の加熱とによる。所望の成分の全てが粉末形で得られな
い場合に利用することができる、この方法の他の変更
は、成分を乾式混和した後に、液体成分すなわち液状の
成分を混合し、成分を完全に混合し、周知の方法によっ
てプロセス中に過剰な液体を除去する、付加的なプロセ
ス工程である。

本発明による組成物の製造中に、成分の加熱に用いる許
容できる温度は広範囲にわたって変化しうるが、この温
度は特定のブレンド組成物の成分に依存することが認め
られる。好ましくは、この温度はポリエステル及びPPE
の融点と少なくとも同じ高さの温度であるべきである
が、同時にPPE又はポリエステルの分解温度ほどの高さ
であってはならない。特に好ましい実施態様では、この
温度は燐トリスラクタムをポリエステル又はPPEのいず
れかと反応させて、それとブロック又はグラフトコポリ
マーを形成させるために充分な長い期間、ポリエステル
及びPPEを溶融状態に保持させるような温度である。

前記発明は本発明の代表的な、特定の実施態様を参照す
ることによってさらに明らかになると思われる。それに
も拘わらず、ここに述べる特定の実施態様が説明の目的
のために提供されるものであり、限定の手段ではないこ
とを理解すべきであり、本発明がここに例示されない方
法でも本発明の範囲から逸脱せずに実施されうることを
さらに理解すべきである。

実施例 実施例１ 機械的スターラー、還流冷却管及び窒素掃気手段（swee
p）を装備した、乾燥した、２リットル三つ口フラスコ
中に、新たに蒸留したカプロラクタム98.1g（0.867mo
l）、トリエチルアミン128ml（0.918mol）及び乾燥テト
ラヒドロフラン600mlを入れた。この溶液に三塩化燐約2
5.2g（0.286mol）を、フラスコとその中身が25℃より高
温に過熱されるのを防止するために充分に低い速度で滴
下しながら加えた。三塩化燐の添加中に、多量の白色沈
殿の形成が認められた。反応混合物を室温において３時
間攪拌し、その後に攪拌しながら水200mlを加えた。

その後に、生ずる懸濁液を２リットル分液ロートに移
し、懸濁液の有機相を無機相から分離した。回収された
白色沈殿含有有機相を水で３回、次に10％K₂CO₃水溶液
によって洗浄し、濾過して、白色沈殿を回収した。濾過
して回収した白色沈殿を約20℃のテトラヒドロフラン
（THF）によって洗浄し、真空中、P₂O₅上で一晩乾燥し
て、白色固体を86.6gの収量で得た、これは82％収率で
あると算定された。

実施例２ 機械的スターラー、還流冷却管及び窒素掃気手段を装備
した、乾燥した、250ml三つ口フラスコ中に、溶融カプ
ロラクタム10.7g（9.45mmol）、トリエチルアミン14.0m
l（10.0mmol）及びテトラヒドロフラン100mlを加え、こ
れらの全てを室温において実施した。室温のテトラヒド
ロフラン中三臭化燐9.0ml（9.48mmol）の40％溶液を、
フラスコの中身を攪拌しながらかつ窒素スイープにさら
しながら、三つ口フラスコの中身に滴下しながら加え
た。テトラヒドロフラン中三臭化燐の溶液が消費された
ときに、フラスコの中身をさらに数時間攪拌し、その後
に水20mlを徐々に加え、攪拌をさらに10分間続けた。次
いで容器の中身を容器から取り出し、濾過し、室温のテ
トラヒドロフランによって２回洗浄し、続いて室温のジ
エチルエーテルによって２回洗浄し、白色固体11.9gを
得た、これは81％収率であると算定された。

実施例３ 機械的スターラー、還流冷却管及び窒素掃気手段を装備
した、乾燥した、250ml三つ口フラスコ中に、溶融カプ
ロラクタム9.2g（81.3mmol）、トリエチルアミン12.0ml
（86.1mmol）及びジエチルエーテル100mlを加え、これ
らの全てを室温において実施した。室温のジエチルエー
テル中三臭化燐2.7ml（3.1mmol）の10％溶液を、フラス
コの中身を攪拌しながらかつ窒素スイープを受けさせな
がら、三つ口フラスコの中身に滴下しながら加えた。ジ
エチルエーテル中三臭化燐の溶液が消費されたときに、
フラスコの中身をさらに数時間攪拌し、その後に水20ml
をフラスコに徐々に加え、攪拌をさらに10分間続けた。
次いで容器の中身を容器から取り出し、濾過し、室温の
ジエチルエーテルによって２回洗浄し、続いて室温のジ
エチルエーテルによって２回洗浄し、白色固体10.5gを
得た、これは105％収率の理論収量であると算定され
た。濾過した固体物質は残留トリエチルアミン塩酸塩を
含んでいた。

実施例４ 機械的スターラー、還流冷却管及び窒素掃気手段を装備
した、乾燥した、250ml三つ口フラスコ中に、溶融カプ
ロラクタム99.5g（1.01mol）とクロロホルム800mlとを
加えた。続いて、これにトリエチルアミン150ml（1.08m
ol）を加え、これらの全てを室温において実施した。室
温のクロロホルム中三臭化燐26.5ml（0.304mol）の濃厚
溶液を、フラスコの中身を攪拌しながらかつ窒素スイー
プを受けさせながら、三つ口フラスコの中身に滴下しな
がら加え、この添加中に均質な橙色溶液の形成が観察さ
れた。三臭化燐溶液の溶液が消費されたときに、フラス
コの中身をさらに２時間攪拌し、その後に該溶液を各回
に室温の水１リットルを用いて３回洗浄し、次に10％K₂
CO₃水溶液500mlによって２回洗浄し、次にMgSO₄10gを加
えて、組成物を乾燥し、次いで回転蒸発器を用いて組成
物を減量させた。クロロホルムの大部分（約90％）が除
去された後に、室温のジエチルエーテル約1000mlを加え
た。次に容器の中身を取り出し、濾過し、濾過された固
体を室温のジエチルエーテルによって洗浄し、白色固体
64.6gを得た、これは58％の理論収量であると算定され
た。

実施例５〜８ 実施例５〜８は熱可塑性ブレンドの相溶化剤としての燐
トリスカプロラクタムの使用を説明する。下記実施例の
各々に対して用いたポリ（エチレンテレフタレート）は
フェノール／テトラクロラセンの60/40重量％混合物中
で測定した場合に0.3〜1.0dl/gの固有粘度を示した。用
いたポリ（フェニレンエーテル）類即ちPPE類は下記の
ように用いられ、用いた燐トリスカプロラクタムはカプ
ロラクタムと三塩化燐との反応生成物であった。

実施例５ 実施例５を形成するために、クロロホルム中で測定して
0.36の固有粘度を有する、PET48.5部とPPE48.5部との混
合物を密封容器内で燐トリスカプロラクタム３部と共に
タンブル混和した。その後に、各混合物をKillion １
インチ単軸スクリュー押出機のスロート部の所に配置さ
れたフィードホッパーに供給した。押出機のバレルは30
対１の長さ対直径比を有し、バレル領域は下記温度に加
熱した：領域１ 400゜F；領域２ 500゜F；領域３ 51
0゜F及び領域４ 520〜550゜F。押出機はスクリューの
スロートから15.5インチの所にかつ長さ８インチの高−
圧縮帯の直前に配置された注入口を含み、押出機はまた
ダイ（die）近くに配置された真空口をも含んだ。第１
出口ダイは530゜Fの温度に維持され、第２ダイは480〜5
10゜Fの間の温度に維持された。押出機に２段階Maddock
スクリューを備え、押出を通してスクリュー回転速度を
50RPMの一定値に維持した。ダイを出る押出物は直径1/4
インチのストランドの形状であり、水浴に迅速に通し
て、ストランドを急冷し、冷却した。押出機の塊状物
（mass）押出量は39g/分であると算定された。続いて、
ストランドをペレット化して、射出成形に有用なフィー
ドストックを形成した。このように形成された押出物は
琥珀色であることが認められた。このように形成された
ペレットの一部を取り出し、粉砕して、微粉末を形成
し、押出物中に残留する未反応PPEをできるだけ多く除
去するためにクロロホルム中で徹底的に抽出した。生ず
る粉末を真空中で乾燥した。

各組成物に対して測定された抽出可能なPPE量は抽出プ
ロセスから生ずる反応したPPEの相対的量の指標（indic
ator）を与えた。

フィルム製造のためには、ミル内で粉砕した各組成物を
2mmスクリーンに通し、110℃において一晩乾燥し、その
後、厚さ0.003インチのアルミニウムホイルのシートのT
eflon^R被覆面上に置いた。８インチx8インチの寸法を有
する約280℃の予熱鋼プレートを、粉末を支えるアルミ
ニウムホイルのシートの非被覆面の下に敷くために用
い、レベリングし、次にTeflon^R被覆アルミニウムホイ
ルの同様な第２片を粉末上に置き、粉末が２枚のアルミ
ニウムホイルシートの二つのTeflon（登録商標）面の間
に含まれるようにした。同じ寸法で、約280℃の第２予
熱鋼プレートをアルミニウムホイルの第２シートの非Te
flon^R被覆面に見当合わせに層状に重ねて、サンドイッ
チ構造を形成し、その後にサンドイッチ状構造を、成形
操作を通して280℃に維持される、加熱されたWabash成
形プレス中に挿入した。接触圧すなわち0psigの60秒後
に、粉末の流動を改良するために、30秒間にわたって圧
力を徐々にかつ絶えず５トン高めた。その後に、サンド
イッチ状構造を最初に挿入してから90秒後に、圧力を50
トンに高め、この圧力に90秒間維持した。その後に、ア
センブリ全体を取り出し、冷却台（cooling platen）に
移し、ここで50トンの圧力下に７〜８分間維持した。そ
の後に、サンドイッチ状構造を分解して、圧縮操作によ
って形成されたフィルム構造を取り出した。

物質の物理的試験を実施するために、上記の圧縮成形構
造体を“タイプ"4バーに切断し、続いて、該バーを試験
して、それらの引張り特性をASTM−D638に準じて試験し
た。

実施例５で形成された物質の物理的試験は次の結果を特
徴とした：引張り強さ5.8kpsi、引張り弾性率406kpsi、
伸び1.6％、抽出可能なPPE39％。

実施例６ 重量平均分子量（Wt.Avg.Mol.Wt.）（Mw）34800、数平
均分子量（No.Avg.Mol.Wt.）（Mn）4800、固有粘度（I
V）0.30の特徴を有するポリフェニレンエーテル38.5
％、固有粘度0.7を有するポリ（エチレンテレフタレー
ト）38.5％、General Electric Co.から商品名Lexan
（登録商標）101で商業的に入手可能なポリカーボネー
ト樹脂10％、Shell Chemical Co.から商品名“Ｋ−FG
1901X"で商業的に入手可能な弾性成分であるKraton（登
録商標）ゴム10％、及び燐トリスカプロラクタム３％を
含む組成物をKillion 1インチ押出機に供給して、加工
して、上記実施例１〜４によって成形体の形成に用いた
条件下及び方法でストランドを形成した。押出物を射出
成形して、ASTM−D638必要条件に準じてタイプ２引張り
試験バーを形成した、物理的試験は下記結果を生じた：
反復ノッチ付きアイゾット試験1.4ft−1b/in.、引張り
弾性率259kpsi、引張り強さ6.1kpsi、及び破断点伸び23
％。

実施例７ クロロホルム中で測定して固有粘度0.36を有するポリ
（フェニレンエーテル）49重量部とポリ（エチレンテレ
フタレート）49重量部とのブレンドを密封容器内で燐ト
リスカプロラクタム２重量部と共にタンブル混和した。
その後に、各混合物を２段階Maddoxスクリューを備えた
Killion 1インチ単軸スクリュー押出機のスロートに配
置したフィードホッパーに供給した。押出機のバレルは
30対１の長さ対直径比を有し、バレル領域は下記温度に
加熱した：領域１ 500〜480゜F；領域２ 480゜F；領
域３ 500゜F及び領域４ 500〜520゜F。押出機はスク
リューのスロートから15.5インチの所にかつ長さ８イン
チの高−圧縮帯の直前に配置された注入口を含み、押出
機はまたダイ近くに配置された真空口をも含んだ。真空
口は水銀柱0mmに近い真空を吸引するように操作され
た。第１出口ダイは520゜Fの温度に維持され、第２ダイ
は470〜540゜Fの間の温度に維持された。真空押出機に
２段階Maddockスクリューを備え、押出を通してスクリ
ュー回転速度を52RPMの一定値に維持し、モーターは22g
/分の押出物の生産速度を維持するために5.0アンペアの
電流を供給した。ダイを出る押出物は直径1/4インチの
ストランドの形状であり、水浴に迅速に通して、ストラ
ンドを急冷し、冷却した。続いて、ストランドをペレッ
ト化して、射出成形に有用なフィードストックを形成し
た。このように形成された押出物は琥珀色であることが
認められた。このように形成されたペレットの一部を取
り出し、粉砕して、微粉末を形成し、押出物中に残留す
る未反応PPEをできるだけ多く除去し、ペレット化押出
物中の抽出可能なPPE量を算出するためにクロロホルム
中で徹底的に抽出し、次に真空中で乾燥した。

その後に、ペレット化押出物を射出成形して、ASTM D−
638規格に準じて試験バーを形成した。用いた射出成形
機はArburg射出成形機であり、これは180゜Fの溶融温度
を有するように維持され、次のバレル温度を有するよう
に設定された：第１バレル温度、285℃、第２バレル温
度、285℃、第３バレル温度280℃。スクリュー速度は20
0に設定され、スクリューモーターは18.0に設定され
た。上昇圧力（boost pressure）は1100psiであり、保
持圧力は400psiであった。成形操作のために、71bの射
出能力を用い、次の時間を用いた：射出時間0.06秒、保
持時間15.0秒、冷却時間10.0秒、型開時間 2.5秒。サ
ンプル成形体はそれらの取り出しに離型剤を必要としな
いことが認められ、冷却時に歪みを示さず、離層を示さ
なかった。物理的試験は下記結果を生じた：引張り強さ
9.6kpsi、引張り弾性率 333kpsi、伸び％、3.8％。

実施例８ PPEとKraton^RFG1901xとのブレンド（80:20のPPE:Kraton
^Rの比を有する）を同時押出することによって形成され
た予混和混合物49重量部と、ポリ（カーボネート）（Le
xan^R101）10重量部と、ポリ（エチレンテレフタレー
ト）39重量部と、燐トリスカプロラクタム２重量部とか
ら成るブレンド組成物を、実施例６に関連して述べたよ
うに、２段階Maddoxスクリューを備えたKillon 1インチ
単軸スクリュー押出機のスロートに配置したフィードホ
ッパーに供給した。押出機のバレルは30対１の長さ対直
径比を有し、バレル領域は下記温度に加熱した：領域１
500〜460゜F；領域2480゜F；領域３ 500゜F及び領域
４ 500〜520゜F。押出機はスクリューのスロートから1
5.5インチの所にかつ長さ８インチの高−圧縮帯の直前
に配置された注入口を含み、押出機はまたダイ近くに配
置された真空口をも含んだ。真空口は水銀柱に0mmに近
い真空を吸引するように操作された。第１出口ダイは52
0゜Fの温度に維持され、第２ダイは420〜540゜Fの間の
温度に維持された。２段階Maddockスクリューは52RPMの
回転速度に維持され、モーターは50g/分の押出物の生産
速度を維持するために、5.0アンペアの電流を供給し
た。ダイを出る押出物は直径1/4インチのストランドの
形状であり、ストランドを急冷し、冷却するために水浴
に迅速に通された。続いて、ストランドをペレット化し
て、射出成形に有用なフィードストックを形成した。こ
のように形成された押出物は琥珀色であることが認めら
れた。このように形成されたペレットの一部を取り出
し、粉砕して、微粉末を形成し、押出物中に残留する未
反応PPEをできるだけ多く除去し、ペレット化押出物中
の抽出可能なPPE量を算出するためにクロロホルム中で
徹底的に抽出し、次に真空中で乾燥した。

その後に、ペレット化押出物を射出成形して、上記実施
例６に概略を述べた一般的方法で、ASTM D−638規格に
準じて試験バーを形成し、その後にこのように形成され
たサンプルに対して物理的試験を実施した。物理的試験
は下記結果を生じた：引張り強さ 607kpsi、引張り弾性
率 247kpsi、伸び％、36.6％。

ここに述べた本明細書と実施例が説明のためのものであ
り、限定のためのものではないこと、及び添付の請求の
範囲によってのみ限界が明確に定められる、本発明の要
旨及び範囲から逸脱せずに変更及び変化することができ
ることは理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 71/12 ＬＱＭ ＬＱＰ 101/00

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】式 又は （式中、Ｘは少なくとも４個のCH₂モノマー反復単位か
   ら11個までのCH₂反復単位を含む鎖を表す。） で表される燐トリスラクタムから成る熱可塑性樹脂ブレ
   ンドのための相溶化剤。